Высокотемпературные теплоизоляционные материалы широко применяются в гражданском строительстве в качестве огнезащитных материалов, а также во многих отраслях промышленности. В качестве сырья для их производства используют горные породы и отходы промышленного производства. Подтверждена возможность использования в качестве высокотемпературной теплоизоляции керамовермикулитовых и керамоперлитовых материалов на волластонитовой связке. Материалы получены обжигом шихты из мела, диатомита и термостойкого заполнителя (вспученный перлит (ВП), вспученный вермикулит (ВВ)). Материал обожженных образцов с ВВ состоит в основном из кристаллической фазы волластонита и биотита с незначительным количеством кварца и акерманита-геленита. При использовании в качестве термостойкого заполнителя ВП в материале обожженных образцов, кроме кристаллической фазы волластонита, присутствует небольшое количество плагиоклазов, а также появляется аморфная фаза. Определены физико-механические свойства шихты и обожженных образцов, а также изучно влияние кажущейся плотности и фазового состава разработанных материалов на изменение их теплоизоляционных свойств при высокой температуре. Теплоизоляционные свойства материалов при высокой температуре определяли при одностороннем воздействии на образец теплового потока от нагревательной камеры муфельной печи. Образцы из разработанных материалов имеют кажущуюся плотность от 375 до 630 кг/м3 и прочность при сжатии от 0,95 до 3,25 МПа. Разработанные керамоперлитовые материалы на волластонитовой связке могут быть использованы в качестве высокотемпературной теплоизоляции до +900 °С, а керамовермикулитовые – до +1050 °С. По многим физико-механическим и теплофизическим свойствам полученные материалы не уступают известным аналогам.
Описана методика определения физико-механических свойств синтезированной партии пропантов. Промышленные отходы представляют собой один из источников антропогенного воздействия на окружающую среду в глобальном масштабе, образуясь в процессе добычи угля и нефти как побочный продукт. С уменьшением запасов качественного природного сырья и накоплением техногенных продуктов становится актуальной проблема использования.
Представлены предварительные результаты экспериментального моделирования импактного процесса на угольное вещество посредством воздействия высокоэнергетическим короткоимпульсным лазерным излучением. В процессе экспериментов достигнуты экстремально высокие значения температуры и давления. На основе анализа продуктов преобразования вещества мишени установлено плавление угля с частичной дегазацией и дегидрогенизацией, при остывании сопровождающееся солидификацией с формированием стеклоподобного углерода. Полученные продукты синтеза могут представлять интерес в качестве углеродных материалов, в том числе высокобарных углеродных полимеров и полых луковичных фуллереноподобных структур. Результаты экспериментального моделирования могут быть также использованы для сравнения с продуктами ударного происхождения в природе в целях объяснения механизмов и условий образования природных высокобарных углеродных веществ по неграфитовому прекурсору.
Представлены композитные материалы с взаимопроникающей фазой (IPC), используемые в настоящее время в системах автоматизированного компьютерного проектирования и производства (CAD/CAM), а также оценивается влияние различных факторов на оптические свойства этих материалов. В области стоматологии выбор материалов, совместимых с тканями зубов, является ключом к клиническому успеху реставрационных материалов. Понимание оптических свойств реставрационного материала помогает в выборе материала и дает представление о его клинических характеристиках и эстетической долговечности. Такие знания в свою очередь могут помочь врачам выбрать лучший вариант лечения для своих пациентов.
Взаимопроникающие фазовые композиционные материалы сочетают в себе оптические и механические свойства керамики и композитных смол; они часто используются в системах прямого/непрямого восстановления, таких как вкладки, накладки, виниры, одиночные коронки, коронки с опорой на имплантаты и несъемные частичные протезы с коротким пролетом с эстетически благоприятными результатами. Цвет материала, который играет важную роль в эстетическом результате, может меняться со временем в зависимости от различных внутренних и внешних факторов. Эти внутренние факторы включают химический состав, структуру матрицы смолы и размеры частиц наполнителя. Внешние факторы связаны с обработкой поверхности, курением пациента и употреблением таких напитков, как кофе, чай, красное вино, фруктовые соки, кола и т.д. Для изготовления реставраций, которые дополняют естественные зубы человека, важно определить цвет свойства этих материалов (например, прозрачность, оттенок, цветность и опалесценция).
Получены стекло и стеклокерамика, содержащие оксиды тяжелых металлов (Bi, Ta, W) в количестве 40 мас. %, для использования в медицине в качестве радиосенсибилизаторов. Исследованы свойства композитов in vitro: генерация вторичного излучения, химическая растворимость, изменение pH среды при резорбции. Показатели вторичного излучения и значение pH среды уменьшаются в ряду W > Ta > Bi, показатели растворимости – в ряду W > Bi > Ta. Несмотря на максимальную генерацию вторичного ионизирующего излучения, W-содержащую керамику на основе биостекла Bioglass 45S5 нежелательно использовать in vivo в связи с быстрым растворением и высоким защелачиванием среды.
Приведена разработка составов цветных стекол на основе базальта месторождения Осмонсай. Для синтеза стекол исследовали составы в системе базальт–кварц–сода. В качестве источника кварца использовали кварцевый песок Самаркандского месторождения. Получены прозрачные, полупрозрачные и глушеные цветные стекла.
В результате проведенных исследований установлена возможность получения стекол широкой цветовой гаммы без использования красящих компонентов.
Посвящена изучению разработки композиционных материалов для производства керамического кирпича на основе лессовидных пород месторождения Сузанли и отходов производства ООО «Xorazm shakar», исследованию физико-химических процессов при обжиге с введением в состав кирпичной массы аморфного кремнезема и кальцийсодержащих отходов как дефеката. Определены технологические режимы обжига. Рассмотрена разработка оптимальных составов специальных керамических кирпичей и кладочных растворов для неорганических частей объектов культурного наследия на основе местного сырья и техногенных отходов.
Построена модель для математического расчета тепловых процессов, протекающих в гексагонально расположенных ячейках в виде сочлененных каналов с наполнителем. По предложенной модели рассчитаны температурные поля и мощности тепловых потоков вдоль единичного однородного длинного тонкого стержня перовскита на основе карбоната кальция, заполняющего каналы анодного оксида алюминия с гексагонально расположенными каналами, а также распределения температуры и мощности тепловых потоков в стенке канала из оксида алюминия в перпендикулярном направлении. Получены уравнения для расчета распределения температуры и мощности тепловых потоков в указанных направлениях. Результаты расчетов могут быть использованы для создания новых эффективных преобразователей солнечной энергии в электрическую.
Фазовый состав порошка, синтезированного из водных растворов силиката натрия Na2SiO3 и сульфата железа FeSO4 при мольном соотношении Fe/Si = 2, по данным рентгенофазового анализа (РФА), включал сульфат натрия железа гидрат Na2Fe(SO4)2·4H2O и рентгеноаморфный продукт, состав которого может быть представлен гидратированными оксидами железа и кремния. Фазовый состав порошка, полученного 4-кратным промыванием синтезированного порошка в дистиллированной воде, включал только рентгеноаморфный продукт. После обжига на воздухе в интервале 400…1200 ?С в образцах порошков и керамики на их основе были обнаружены гематит Fe2O3 и кристобалит SiO2. После обжига в засыпке из графита при 900 ?С фазовый состав образцов керамики включал магнетит Fe3O4, лайхунит Fe4,74(SiO4)3 и фаялит Fe2SiO4. Порошок, приготовленный из продукта, выделенного из маточного раствора, включал сульфат натрия железа гидрат Na2Fe(SO4)2·4H2O и основной сульфат натрия железа гидрат (метасидеронатрит) Na4Fe2(SO4)4(OH)2·3H2O. После термообработки при 400 ?С сульфат натрия железа Na3Fe(SO4)3 являлся преобладающей фазой в этом порошке. Порошки, полученные в результате взаимодействия водных растворов силиката натрия и сульфата железа, могут быть использованы для изготовления высокотемпературных красителей и материалов, обладающих магнитными свойствами; для создания аналогов лунного или марсианского реголита; а также представлять интерес для исследований, связанных с разработкой функциональных (катодных) материалов для Na-ионных аккумуляторов.
В настоящее время использование керамических оболочек для литья металлических расплавов достаточно широко распространено на большинстве машиностроительных предприятий. Основным методом производства керамических форм является способ формирования их на выплавляемых или выжигаемых моделях с последующим удалением модельного материала. Формирование керамики из керамической суспензии методом постепенного наращивания требует применения связующих, обладающих рядом физико-химических свойств, обеспечивающих качество подготовленных оболочек. Любое связующее, приготовленное на водной основе, имеет достаточно сложный состав, включающий несколько органических соединений, в связи с чем возникают проблемы их совместимости, а также работоспособности длительное время (до года) в условиях непрерывного перемешивания седиментационно-неустойчивой керамической суспензии и при изменении состава за счет неравномерного выноса компонентов в процессе эксплуатации. Очевидно, что разработка работоспособного связующего обязательно требует глубокой проработки физико-химических свойств компонентов и их совместных водных растворов, позволяющей оптимизировать выбор компонентов и их концентрацию в связующих.
